進化更敏捷、助力降本增效、優化安全流程…軌道交通正被數字化改變

以廣州為例，2010年廣州地鐵總客流量11.81億人次，2019年總客流量達到33.06億人次，十年之間翻了三倍，總里程突破600公里，運營車站數量增至294座，20余條線路在這個城市的地下空間穿梭。

但與日俱增的客流量，越來越復雜的線路，也為軌道交通的管理和運營提出了新的挑戰，因此軌道交通的數字化轉型被擺上了議程。軌道交通該如何數字化轉型？數字化手段如何助力軌道交通適應當下和未來的發展要求？

9月23日，《中國交通報》與騰訊智慧交通聯合發起的系列策劃《智慧交通觀察·群聊2022》第三期舉行，邀請國家重點研發計劃先進軌道交通重點專項總體專家組組長、軌道交通控制與安全國家重點實驗室首席教授、北京交通大學教授賈利民，廣州地鐵集團有限公司副總經理蔡昌俊，北京市軌道交通指揮中心專家張莉，騰訊智慧交通副總裁施雪松等軌道交通行業的專家，圍繞軌道交通的數字化轉型趨勢，以及北京、廣州等城市的探索經驗，展開了討論。

職能改變 倒逼城市軌道交通數字化轉型

賈利民認為，隨著地鐵客流量的加大，如今的軌道交通面臨著安全、服務品質、設施運力調配等挑戰，這就要求軌道交通在管理和技術支撐手段上做出改進，這樣才能讓軌道交通路網的能力得到充分發揮，讓軌道交通的運營安全、高效。

結合廣州當地的實際運營經驗，蔡昌俊表示，軌道交通的職能正在發生改變，最顯著的一個變化就是，過去的軌道交通是作為一種群體性的服務工具，如今要向個性化服務轉變，軌道交通的職能不再僅僅是把乘客安全送到目的地，而是要針對每一種類型的乘客，提供更為精準的服務。

蔡昌俊表示，從更宏觀的角度看，軌道交通是一個城市的重資產基礎設施，建設理念也要進行改變。傳統的軌道交通，建設完成之后，基本形態和功能是被鎖死的。但乘客的需求在隨時變化，改造和重構傳統的軌道交通，會耗費大量時間和金錢，所以這就要求現代的軌道交通能夠快速響應乘客日益增加的個性化需求。

圖注：穗騰OS

對此，2019年廣州地鐵與騰訊合作，研發了基于工業互聯網、物聯網的新一代城市軌道交通操作系統——穗騰OS。“我們目的就是希望利用現代信息技術，打造一個可以不斷迭代升級的現代城市軌道交通系統，來適應城市軌道交通面臨的各種需求。”蔡昌俊說道。

圖注：穗騰OS2.0產品架構圖

騰訊智慧交通副總裁施雪松表示，穗騰OS連接了廣州地鐵所有的子系統和設備，這些系統和設備互聯以后，再集成廣州地鐵多年沉淀的業務流程，然后為一線的工作人員提供“拖拉拽”的開發界面，讓地鐵工作人員跨越代碼鴻溝，自己就可以編排一些業務流程。

“真正懂得地鐵各種應用場景的，就是地鐵的一線工作人員，穗騰OS帶來的好處是，當地鐵的日常管理和運營，面臨越來越多不確定性的時候，一線工作人員的應對能力是非常敏捷和強力的。”施雪松總結道。

據悉，為有效應對廣東多暴雨情況下軌道交通防洪防汛這一難題，廣州地鐵集團于去年7月份，基于穗騰OS在短短3周時間內完成車站和區間智能防洪防汛應用的開發、測試和上線工作，開發周期整整縮短75%。

2021年，北京軌道交通全年客流量是30.66億人次，比廣州還要高一些。張莉認為，北京軌道交通只能走數字化的道路，竭盡所能去滿足乘客出行的需求。比如北京軌道交通面向通勤乘客人群，基于互聯網票務推出了針對通勤人群的累積乘車優惠，并在疫情期間，實現了乘客進站自動核驗核酸數據，既服務了首都防疫大局，同時又讓乘客無感進站。

成本常年居高不下 數字化手段助力降本增效

從表面上看，客流的日益增加，讓軌道交通“紅紅火火”，但這也帶來了高昂的成本，其中人力成本占據了絕大部分。行業數據顯示，2000年-2010年之間，巴黎地鐵的人工成本，占據了整個運營成本的80%，因此必須要通過數字化技術手段，從根本上改變成本結構。

賈利民認為，利用技術手段建立軌道交通的數字鏡像，并使數字鏡像和物理對象互動，這樣就可以提高軌道交通的運營和管理效率。比如做決策之前，都先在數字世界里進行仿真，確認無誤后，然后在物理世界實施，這就會大幅提高效率，并降低成本。

長期以來，任何一個城市的軌道交通，都是利用夜間的窗口時間，對軌道進行巡查，并且在高峰時段，安排大量值守人員，隨時準備應對可能要來的設備故障，這些都是軌道交通行業中耗費人力成本的環節。

據蔡昌俊介紹，廣州地鐵已經開始利用數字化技術，實現了對設備系統的自動診斷和全生命周期的健康評估，把人力人從重復性的檢測工作中解放出來，既提高了效率，又降低了成本。

比如地鐵站里的扶梯，尤其是廣州地鐵番禺廣場站這樣的換乘樞紐，扶梯數量多達數十部，依靠值班站長一個一個去開動，就需要耗費好幾個小時。利用數字化技，值班站長站在控室里，通過控制系統以及視頻、AI技術，確認扶梯上沒有人和其他雜物后，就可以實現一鍵開關，既降低了值班站長的勞動強度，又提高了工作效率，從整體上壓低了運營成本。

“我們就是要讓那些重復性的檢測工作，過去靠投入大量人力而無法實現增值的工作，全部由系統自動完成，讓人去為系統和為基礎設施做增值的工作。總結起來一句話，降低軌道交通的沉沒成本，這是我們在軌道交通建設階段就要考慮的事情。”蔡昌俊強調。

公開資料顯示，目前廣州地鐵18號線生產檢修人員配員可減少16%；在一鍵開關站、視頻巡檢等應用上線后，原本需要1個小時完成的人工巡站工作，現在通過智慧攝像頭10分鐘即可完成。

圖注：廣州地鐵一體化智慧安檢

張莉也介紹了北京軌道交通相關的運營經驗。例如針對北京軌道交通服務設施冗余配置的情況，開展智能化運行的數字化升級，從票務系統開始試點，人多多開閘機，人少少開閘機，實現了降低能耗和運營成本的兩個目的。

安全無小事 從流程上改變軌道交通安全應對機制

賈利民強調，像北京、廣州這樣的超大城市，地鐵日均客流量達到千萬級，最大的挑戰就是來自安全。如此高密度的人員，在移動狀態下的聚集，任何意外事件都可能導致非常嚴重的后果。因此，必須改變應對危機事件的流程。

賈利民認為，通過數字化的手段，運營者可以全面了解設施設備當前所處的狀態，是不是超過了安全閾值的評估，如果超過了，系統就會預警，進行采取一定措施，這樣就使得地鐵運營人員對安全突發狀況，從過去被動響應式的“事故驅動”，轉向主動式的“預警應對”。

據蔡昌俊介紹，廣州地鐵已經基本實現了對列車運行的實時安全診斷，比如提前預判機電設備是否會發生故障，實時檢測軌道是否處于平順狀態，隧道環境內是否有異物飛入。“我們設定一個閾值，如果顯示低于這個閾值，就證明列車運行的平穩性為優。”蔡昌俊介紹道。

廣州地鐵也會對設備的全生命周期做出長期的預判，判定整個系統是否已經劣化到不能靠簡單地維護或者更換配件就能夠恢復的，為乘客提供一個切實安全可靠的出行工具。

張莉從票務系統的角度提出了實踐的經驗，比如北京建立了AFC監視中心系統，從流程上改變了安全事故的應對機制。首先監視中心有一個閘機負荷感知系統，當某一組閘機在短時間內負荷非常高，監視中心大屏要彈出報警，提醒業務人員去關注，其次通過攝像頭，與現場站務人員進行信息聯動，正確判斷現場究竟發生了什么突發事件，導致閘機口的負荷突然增高。

總之，要讓業務和技術保持聯動的狀態，每一次現場有突發事件，都可以具體情況，具體分析，然后迅速做出有效控制和消除安全隱患的解決方案，保證應急處置的高效。

打破壁壘 穗騰OS助力粵港澳大灣區

《廣東省綜合交通運輸體系“十四五”發展規劃》提出，廣東省“十四五”規劃建設重大交通基礎設施項目總投資預計約為4.6萬億元，其中僅用于軌道交通基礎設施建設的投資就達2.2萬億元，占比近一半。屆時，廣東軌道交通網絡將更為密集，“軌道上的大灣區”呼之欲出。

“未來，我們希望將穗騰OS作為大灣區軌道交通統一的數字底座。”蔡昌俊表示，建立實現業務融合和數據融合的平臺，才能從根本上打通不同線路間、不同運營主體間的技術與管理方面的壁壘。

對此，施雪松提出，騰訊也在利用大數據融合和地圖能力，探索城市交通和高鐵的一體化規劃，比如通過乘客遷徙規律、實時路況等，為軌道交通行業提供實時的熱力分布等信息，助力優化不同方式間的運力供給。

施雪松強調，穗騰OS的本質核心是通過物聯、AI、孿生技術等能力，支撐了跨系統的數據融合和全系統的自動化，未來廣州地鐵的系統想擴容，拓展新的線路，或者需要和城市交通做更好地結合，因此整個系統的可擴充性是非常強的。

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